Биологическая роль соединений фенола

Положительная

Отрицательная (токсическое действие)

· лекарственные препараты (пурген, парацетамол) · антисептики (3-5 % раствор –карболовая кислота) · эфирные масла (обладают сильными бактерицидными и противовирусными свойствами, стимулируют иммунную систему, повышают артериальное давление: - анетол в укропе, фенхеле, анисе - карвакрол и тимол в чабреце - эвгенол в гвоздике, базилике · Флавоноиды (способствуют удалению радиоактивных элементов из организма)

· фенолформальдегидные смолы · пестициды, гербициды, инсектициды · загрязнение вод фенольными отходами

Альдегиды. Понятие об альдегидах. Альдегидная группа как функциональная. Формальдегид и его свойства: окисление в соответствующую кислоту,восстановление в соответствующий спирт. Получение альдегидов окислением соответствующих спиртов. Применение формальдегида на основе его свойств.

Альдегиды и кетоны – производные углеводородов, содержащие карбонильную группу: (карбонил и оксогруппа).

альдегиды - кетоны

СnH2nО

Общие формулы гомологического ряда альдегидов и кетонов

Альдегиды и кетоны (как и спирты) в зависимости от природы радикала делятся на предельные и непредельные жирного ряда и циклические.

О

С3Н7

Н

О

Н

Н

О

По номенклатуре ИЮПАК альдегиды - алканали, кетоны – алканолы. Альдегиды можно рассматривать как углеводороды, у которых водород замещен на альдегидную группу.

С2Н5

Н

О

СН3

Н

и т.д.

 

Электронное строение альдегидов:

δ

π

δ+

δ-

Между С=С и С=О есть общее, но и имеется существенное различие, связанное с сильной поляризацией группы

поляризация связизначительно сильнее, чем в

спиртах (), так как в образовании связи

участвуют электроны π-связи, обладающие повышенной подвижностью.

Изомерия альдегидов определяется только изомерией радикала.

Первые три - изомеров не имеют, с 4 атомами углерода имеет 2 изомера.

 

альдегид	Строение изомеров	Название изомеров по ИЮПАК
С4Н9   Н О   Масляный бутаналь	О   Н О   Н СН3 – СН2– СН2;СН3 – СН | СН3	1-бутаналь 2 метил пропаналь
С5Н11   Н О	О   Н 5 4 3 2 1 СН3 – СН2– СН2 – СН2 О   Н СН3 – СН - СН2 | СН3 О   Н О   Н СН3 1 2 3 СН3 – СН2 - СН СН3 – С | СН3СН3	1- пентаналь 3- метилбутаналь 2- метилбутаналь 2,2метилпропаналь

 

По номенклатуре ИЮПАК к названию углеводорода добавляют окончание – аль. Изомерия кетонов определяется изомерией радикала и положением функциональной группы.

Состав	Структурная формула	Название
по радикалу	по номенклатуре ИЮПАК
С3Н6О	O   СН3 – С - СН3	диметил кетон	пропанон
С4Н8О	O   СН3 – С - СН2 – СН3	метилэтил кетон	бутанон
С5Н10О	O   СН3 – С - СН2 - СН2 – СН3 O   СН3 – С - СН - СН3 | СН3 СН3 – СН2 - С – СН2 - СН3   O	метилпропил кетон     метилизопропил кетон     диэтил кетон	2-пентанон   3-метил 2-бутанон   3- пентанон

Способы получения

Муравьиный альдегид – газ, следующие альдегиды – жидкости или твердые вещества, температура кипения альдегидов возрастает с увеличение молекулярной массы. Кипят они при более низкой температуре, чем соответствующие спирты. Д > 1. Муравьиный и уксусный альдегиды хорошо растворяются воде, последующие хуже. Низшие альдегиды имеют резкий запах, некоторые высшие – приятный (С₉- С₁₀ – запах цветов).

Физические свойства кетонов в гомологическом ряду изменяются в основном так же, как и у альдегидов, но газообразных кетонов не бывает. Кетоны имеют приятный запах, хорошо смешиваются с водой, растворяются в спирте, эфире.

Наличие карбонильной группы определяет большую реакционную способность альдегидов. Двойная связь С=О в отличии С=С сильно поляризована, так как кислород обладает значительно большей электротрицательностью, чем углерод м электронная плотность π- связи смешается к кислороду:

Высокая поляризация определяет электрофильные свойства углерода карбонильной группы и его способность реагировать с нуклеофильными соединениями, например, присоединять анионы реагирующей молекулы.

Кислород карбонильной группы обладает нуклеофильными свойствами. Основными типами химических реакций альдегидов является 1) окисление, 2) присоединение по карбонильной группе, 3) замещение (по карбонильной группе и по радикалу в предельных альдегидах), 4) конденсация и полимеризация.

Для кетонов характерны те же реакции, но некоторые из них протекают в иных условиях.

Реакции окисления: качественная реакция на альдегидную группу с аммиачным раствором оксида серебра, с соединениями оксида меди.

Окисление альдегидов протекает очень легко с образованием кислот, что используется как один из способов их получения:

О

СН3

Н

О

СН3

Н

+ о →; + О →

 

Окисление альдегидов оксидом серебра в аммиачном растворе:

При нагревании оксид серебра окисляет альдегид и сам восстанавливается до чистого серебра:

Mn4OH

+ Ag₂O + 2Ag↓

 

 

Восстановленное серебро, покрывая стенки сосуда тонким слоем, образует серебряное зеркало.

Окисление альдегидов гидроксидом меди:

+ 2Сu (OH)₂ + 2СuOH + Н₂O

2СuOHСu₂О + Н₂O

окисд меди(I)

Свежеприготовленный голубой осадок гидрооксида меди Сu(OH)₂, окисляя альдегид восстанавливается до кирпично-красного осадка оксида меди(I). Эти реакции служат качественными реакциями на альдегиды.

Реакции присоединения к альдегидам протекают легко

1. Присоединение водорода (реакция восстановления) с образованием первичных спиртов, а при восстановлении кетонов – вторичных спиртов.

О

СН3

Н

(Ni) (Co)

+ Н – Н СН₃ – СH₂OH

 

R –C - R + H₂ → R – CH - R

OH

O

|

 

2. Взаимодействие альдегидов со спиртами приводит вначале к образованию неполных эфиров, так называемых полуацеталей:

OH

|

+ НО – R’ → R – C - OR₁

H

спирт |

альдегид полуацеталь

 

Полуацетали имеют большое значение для изучения свойств углеводов и определяют ряд химических превращений.

При нагревании альдегидов с избытком спирта в присутствии следов минеральных кислот получаются полные простые эфиры – ацетали:

OR’

НО – R’ НО – R’

|

+ R – C - OR’ + Н₂O

H

| ацеталь

 

Ацетали в отличии от простых эфиров при нагревании с разбавленными кислотами гидролизуются с образованием исходных веществ.

Бисульфатная реакция

СН3

Присоединение бисульфата натрия идет легко в водном растворе к альдегидам, метил кетонам, к кислотным циклическим кетонам: образуются так называемые бисульфитные соединения.

|

R – C - СН₃ + HОSO₂Na→ R – CH - R + SO₃Na

OH

O

|

O

Н3С

O

|

O

O

R – C - СН₃ +: S - O⁺ Na^-→ R – C - S - O⁺ Na^-

HO

|

 

OH

|

О

СН3

Н

|

+ HSO₃Na → СН₃ -C – H

SO3Na

Реакции замещения кислорода карбонильной группы:

Реакции с гидроксиламином

О

СН3

Н

Для альдегидов и кетонов характерны реакции с веществами, содержащими в молекуле группу NH₂. При действии на альдегиды и кетоны гидроксиламином образуется оксимы альдегидов (альдокисмы) и кетонов (кетоксимы): (которые используются в органических синтезах).

оксим ацетальдегида

+ Н₂NOH → СН₃ - CH = NOH + Н₂O

O

NOH

оксим циклогексана

+ Н₂NOH → + Н₂O

 

H

R

N- NН2

H

R

O

2. Реакция с гидрозином приводит к образованию гидразонов:

гидрозон альдегида

+ Н₂N - NН₂ → + Н₂O